專利名稱：用于平頂塑料零件，尤其是殼體零件的初始材料和由此產(chǎn)生的模制零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)主權(quán)利要求的前序部分的特征。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)需要比以往更平的移動(dòng)器件如電話、音樂(lè)儲(chǔ)存裝置、微型計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)裝置和類似的消費(fèi)性電子裝置。三維殼體零件如電池蓋的高度也相應(yīng)地縮小。這通常在注塑模具中由熱塑性材料產(chǎn)生為很多面板。出于涉及注入模制技術(shù)的原因，且由于關(guān)于針對(duì)殼體的機(jī)械穩(wěn)定性的抗彎剛度和抗扭剛度的最低要求，故不可隨意簡(jiǎn)單地減小此類單獨(dú)地裝卸的相對(duì)較大面積的殼體零件的壁厚。目前，對(duì)于熱塑性模制零件，大約1. 5毫米的壁厚被認(rèn)為是最小值。然而，如果出于視覺(jué)或手感原因而將裝飾層(例如，仿皮革紋理的塑料膜)施加到注入模制殼體零件的外表面上，然后所述塑料膜通常還用完全透明的熱塑性保護(hù)層覆蓋以覆蓋邊緣，則合成的璧厚通常以大約0. 4毫米至大約1. 9毫米增大。對(duì)于較高品質(zhì)的消費(fèi)性產(chǎn)品的此類市場(chǎng)設(shè)計(jì)的要求與實(shí)現(xiàn)薄壁塑料模制零件的注入模制相關(guān)努力直接相反。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此類情形，本發(fā)明潛在的技術(shù)問(wèn)題在于，不論裝飾涂層怎樣，都將以上類型的模制零件全部制作成薄壁的，以及為了該目的而提供初始材料。通過(guò)在主權(quán)利要求中指出的基本特征解決了該問(wèn)題，根據(jù)主要權(quán)利要求，其不再是在脫模之后設(shè)有裝飾層的由熱塑性材料注入模制成的模制零件，而作為替代的是，其為可熱成形的夾層型的設(shè)有纖維復(fù)合材料的初始材料。此類材料在市場(chǎng)上以板形式或片形式出售，尤其用于制造機(jī)動(dòng)車輛車身零件，如保險(xiǎn)杠和備用輪胎盤。由于纖維復(fù)合材料的良好機(jī)械性質(zhì)，尤其是其高抗彎剛度和抗扭剛度，故對(duì)于其它方面相等的定形，纖維復(fù)合材料僅需要大約注入模制壁厚的三分之一的厚度。該纖維復(fù)合材料裝備有襯膜，襯膜用于施加用于裝飾層的粘合帶。即使在將裝飾層這樣施加到兩個(gè)夾層表面中的其中一個(gè)上，由坯料加熱成形的合成形成的零件也具有比相當(dāng)?shù)牡€未裝飾的注入模制件更小的壁厚。這是由于為纖維加強(qiáng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式的纖維復(fù)合材料通常測(cè)量的厚度僅為大約0. 5毫米，且因此，為了手感清楚的外形，可設(shè)有例如0. 4毫米的相對(duì)較厚的裝飾層，加上分別0.1毫米厚的粘合帶和襯膜。這導(dǎo)致1.1毫米下的具有明顯地改善手感性質(zhì)的總厚度，這較好地比上述類型的涂布的現(xiàn)有技術(shù)的注入模制零件薄30%，這結(jié)合至少相同的機(jī)械性質(zhì)實(shí)現(xiàn)，例如，機(jī)械性質(zhì)關(guān)于相等幾何形狀的合成模制零件的抗彎剛度和抗扭剛度。例如，由此類初始材料制成的形成零件為具有在手感方面吸引人的裝飾表面(例如，皮革或人造革的)的薄壁技術(shù)的穩(wěn)定殼體零件。為了簡(jiǎn)化描述，將僅論述纖維復(fù)合材料的纖維加強(qiáng)的織造織物，但對(duì)于本發(fā)明的目的，這些可同樣良好地為單褶層或多褶層，且采取針織物、無(wú)緯織物、纖維束(粗紗)、氈和類似的墊的形式。使用的纖維結(jié)構(gòu)大體上以限定的方式定向，且與熱固定基質(zhì)或優(yōu)選為與熱塑性基質(zhì)層合以產(chǎn)生夾層型纖維復(fù)合材料。尤其是在提高機(jī)械要求的情況下，這將在其自身中明顯的是使用碳纖維用于加強(qiáng)織造織物。這些不僅特別堅(jiān)固，而且它們的織造結(jié)構(gòu)在形成的零件中也在自身中提供了令人滿意的感覺(jué)和高品質(zhì)的外觀。然而，由于碳的導(dǎo)電性質(zhì)和合成的屏蔽行為，例如，此類形成零件不可用在無(wú)線電天線并入其中的器件中，例如手機(jī)。在同樣極堅(jiān)固的凱夫拉(Kevlar)或芳香族聚酰胺纖維的情況下，這個(gè)缺點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)，但例如，由于需要此類纖維用于防護(hù)頭盔和防彈背心，故很難以消費(fèi)性貨物的合理價(jià)格買到此類織物。因此，出于實(shí)用的目的，通常僅可使用具有常規(guī)玻璃纖維織造織物的合層，這些合層也提供非常好的機(jī)械強(qiáng)度水平，尤其在多褶層的形式中。即使在涂布有裝飾層之后，且在呈現(xiàn)出至少相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性質(zhì)的同時(shí)，這里使用的根據(jù)本發(fā)明的該初始材料因而比通過(guò)常規(guī)注入模制產(chǎn)生的仍未涂布的模制零件更薄。具體而言，裝飾層粘性地連結(jié)到層合的織物的兩個(gè)外表面中的其中一個(gè)上，但例如，也可取決于材料配對(duì)將裝飾層焊接到層合的織物的兩個(gè)外表面中的其中一個(gè)上。取決于設(shè)備要求，裝飾層可為真皮，或具有所期望的表面紋理的塑料膜，或?qū)嶋H的紡織品層，或甚至薄木材層或金屬層。為了進(jìn)一步減小壁厚，甚至可構(gòu)想出的是，將纖維復(fù)合材料的加強(qiáng)織物反常地不與兩側(cè)上的塑料基質(zhì)都層合，而是在良好徹底潤(rùn)濕的織物結(jié)構(gòu)的情況下與僅一側(cè)上的塑料基質(zhì)層合，于是裝飾層將如上文所述那樣直接地施加到由基質(zhì)材料穿透的織物上與基質(zhì)相對(duì)的不平表面上。然而，此類非對(duì)稱結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致強(qiáng)度的損失，且將必須解決與大量制造相關(guān)的復(fù)雜性，因?yàn)榇笾聝H層合在一側(cè)上的織造織物可在加熱成形期間變彎(“雙金屬效應(yīng)”)。此外，對(duì)于有效地連結(jié)到僅一側(cè)上的該織物，關(guān)鍵是保持裝飾層足夠穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)形成的零件的總厚度中的仍可察覺(jué)到進(jìn)一步減小，因此根據(jù)本發(fā)明形成的規(guī)定，在沒(méi)有粘合條形式的聯(lián)接劑和其襯膜的情況下，用于通過(guò)壓制或發(fā)泡將裝飾層直接地熔合到對(duì)稱層合纖維復(fù)合材料的兩個(gè)表面上。這引起在形成的零件的厚度上進(jìn)一步減小大約0. 2mm,由于將裝飾層附加整體結(jié)合到纖維復(fù)合材料中而可能具有甚至更好的機(jī)械性質(zhì)。在引入到加熱成形模具中之前或之后，將層合的且然后在一側(cè)上裝飾性地涂布的纖維復(fù)合材料的坯料加熱至容納纖維織物的基質(zhì)的玻璃過(guò)渡溫度或玻璃軟化溫度，且然后在模具中直接地加熱成形來(lái)產(chǎn)生殼體零件或類似形成的零件，然后獲得已裝備有所期望的手感或視覺(jué)的外表面的殼體零件或類似形成的零件，而不需要拋光。


附圖中的單個(gè)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的初始材料的總體略圖，初始材料用于較平但機(jī)械上穩(wěn)定的具有裝飾層的塑料形成的零件的加熱成形。
具體實(shí)施例方式在該示例性實(shí)施例中，與相對(duì)較厚的裝飾層11 (例如，0. 4mm的人造革)層合的機(jī)械上穩(wěn)定的支承件12由纖維復(fù)合材料13層合成，這里為一層且類似亞麻的纖維復(fù)合材料13的玻璃纖維織造織物14在各個(gè)情況下已經(jīng)在兩側(cè)上以常規(guī)方式與熱塑性基質(zhì)15層合。為了實(shí)現(xiàn)具有堅(jiān)固紋理外形(因此，其在手感方面也尤其非常令人滿意)的外表面17，層合在該支承件12的一個(gè)表面16上的通常0. 5mm厚的裝飾層11因而可如繪出那樣例如具有與支承件12完全相同的厚度。在該示例性實(shí)施例中，裝飾層11不是粘性地直接連結(jié)到支承件12的其中一個(gè)表面16上，而是改為使用粘合帶19，利用插入的襯膜18 (通常分別為0.1mm厚)施加到支承件12上。對(duì)于加熱成形的整個(gè)初始材料，也對(duì)于由其加熱成形的殼體或類似形成的零件(未示出)的壁厚，這導(dǎo)致了仍僅為約一毫米的壁厚。由于將顯現(xiàn)出已經(jīng)達(dá)到了由注塑模制產(chǎn)生且設(shè)有裝飾層的平頂殼體(如，用于移動(dòng)器件的電池蓋)的關(guān)于減小壁厚的技術(shù)極限，故為了實(shí)現(xiàn)仍然顯著的合成壁厚的進(jìn)一步減小，本發(fā)明已經(jīng)變?yōu)榘逍问交蚱问降某跏疾牧?，其包括在一?cè)上設(shè)有裝飾層11的纖維復(fù)合材料13，殼體零件通過(guò)加熱成形而由該初始材料形成。即使出于手感的原因施加具有重度紋理外表面17的厚裝飾層11，形成的零件的合成壁厚也將遠(yuǎn)小于通過(guò)注入模制產(chǎn)生的殼體零件的壁厚。如果纖維復(fù)合材料13用作用于形成的零件的加熱成形初始材料，裝飾材料已經(jīng)直接地在初始材料的表面16上發(fā)泡或噴涂，則實(shí)現(xiàn)了壁厚的甚至更大的減小。
權(quán)利要求
1.一種用于薄壁平頂塑料模制零件，尤其是用于移動(dòng)電子器件的殼體零件的初始材料，其特征在于，板形式或片形式的可加熱成形的纖維復(fù)合材料(13)作為用于層合在其上的裝飾層(11)的支承件(12)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中所述的初始材料，其特征在于，所述裝飾層(11)具有接近其支承件(12)的厚度的厚度。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的初始材料，其特征在于，真皮、人造革、紡織品、木材或金屬作為用于所述裝飾層(11)的材料。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的初始材料，其特征在于，所述裝飾層(11)的外表面(17)是粗糙紋理的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的初始材料，其特征在于，所述裝飾層(11)粘性地連結(jié)到所述支承件(12)的其中一個(gè)表面(16)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的初始材料，其特征在于，使用粘合帶(19)用插入的襯膜(18)施加所述裝飾層(11)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)但直接排除前兩項(xiàng)權(quán)利要求所述的初始材料，其特征在于，將裝飾層(11)在所述支承件(12)的其中一個(gè)表面(16)上直接地發(fā)泡或噴涂。
8.—種薄壁平頂模制零件，尤其是用于移動(dòng)電子器件的殼體零件，其特征在于，所述模制零件由前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的初始材料加熱成形為形成的零件。
全文摘要
呈現(xiàn)出已經(jīng)達(dá)到了減小借助于注塑模制產(chǎn)生的且裝備有裝飾層的殼體零件的壁厚的技術(shù)極限。為了仍然進(jìn)一步(甚至顯著地)減小合成的壁厚，建議改變初始材料，該初始材料為在一側(cè)上裝備有裝飾層(11)的纖維復(fù)合材料(13)，殼體零件在深拉工藝中由該初始材料形成。即使施加較厚的裝飾層(11)，裝飾層(11)的外表面(17)出于手感的原因而有較高的凸紋，合成的壁厚保持仍遠(yuǎn)低于可借助于注入模制產(chǎn)生的殼體零件的壁厚。如果纖維復(fù)合材料(13)用作用于定形的零件的深拉初始材料，裝飾材料在纖維復(fù)合材料的表面(16)上直接地發(fā)泡或噴射，則可實(shí)現(xiàn)壁厚的甚至進(jìn)一步的減小。
文檔編號(hào)B29C51/00GK103003052SQ201180021824
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者M.奧佩爾曼, A.施密特 申請(qǐng)人:厄克斯勒股份公司